Was ist die maßgebliche Gleichung zur Berechnung der maximal sicheren Drehzahl eines Spiralsicherungsring, bevor die Zentrifugalexpansion zu einer Verschiebung führt?

Die maximale Drehzahl $N$ für einen Spiralsicherungsring wird durch den Punkt begrenzt, an dem die Zentrifugalkräfte die radiale Haftung des Rings am Rillengrund überwinden. Die Formel lautet $N = \sqrt{(448 \cdot E \cdot I \cdot g) / (\rho \cdot A \cdot R_m^3 \cdot (R_o - R_i))}$ wobei $E$ der Modul, $I$ das Trägheitsmoment, $g$ die Schwerkraft, $\rho$ die Materialdichte und $R_m$ der mittlere Radius ist. Wenn sich der Ring dreht, erzeugt der Massenschwerpunkt eine Radialkraft $F_c = m \cdot \omega^2 \cdot r$. Bei Außenringen wirkt diese Kraft so, dass sie den Ring ausdehnt. Konstruktionsentwürfe müssen einen Sicherheitsfaktor von mindestens 2,0 $ im Verhältnis zur Betriebsdrehzahl gewährleisten. Wenn der berechnete Grenzwert überschritten wird, sollten Konstrukteure eine „Selbstsperrfunktion“ spezifizieren, die einen Laschen-Schlitz-Mechanismus nutzt, um eine Durchmesserausdehnung bei hoher Winkelgeschwindigkeit mechanisch zu verhindern.